CN108766839B - 一种电磁继电器衔铁旋转结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁继电器衔铁旋转结构，包括线圈架、导磁体和衔铁，线圈架包括工形架和位于工形架一侧的基座，导磁体包括穿过工形架并延伸至基座上方的铁芯，基座包括底座、左侧台和右侧台，底座上具有凸筋，左侧台和右侧台的内表面均具有轴向导向筋，衔铁底部具有能够卡入凸筋的凹槽，衔铁侧面具有与轴向导向筋相适应的导向槽，两个轴向导向筋均向下延伸有限位凸台，且限位凸台位于轴向导向筋靠近工形架的一侧，衔铁位于限位凸台远离工形架的一侧，且衔铁的内下棱边抵靠于限位凸台远离工形架的接触面。本发明的优点在于，为衔铁提供旋转支点，消除了衔铁在线圈架上的直线滑动，解决了该类继电器的二次吸合现象，延长继电器寿命。

Description

一种电磁继电器衔铁旋转结构

技术领域

本发明属于电磁继电器领域，尤其是涉及一种电磁继电器衔铁旋转结构。

背景技术

继电器是一种电子控制器件，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。它的工作原理是在线圈两端加上一定的电压，线圈中就会流过一定的电流，从而在磁路上产生电磁效应，衔铁就会在电磁力吸引的作用下克服返力吸向铁芯，从而带动动簧上的动触点与静簧上的静触点吸合，达到在电路中的导通作用。

目前在市场上有一种小型中功率继电器产品，它广泛应用于工业控制、灯控和智能家居等方面，其主要结构包括衔铁、线圈、漆包线、线圈架、引线脚和导磁体等零件组成，导磁体由轭铁和铁芯两个零件组成或单一零件构成。

现有技术中继电器线圈架如图1所示，包括工形架11和位于工形架11一侧的基座12，基座12包括底座、左侧台和右侧台，其中底座上具有凸筋16，左侧台和右侧台的内表面均具有轴向导向筋17；衔铁的吸合过程如图2至图4所示：

图2为衔铁完全打开状态，此时，一般情况下衔铁的两个下棱边分别与基座下表面和工形架侧面相接触，衔铁与铁芯的下棱边之间有一大于零的间隙△＞0；

图3为衔铁与铁芯下棱边接触状态死点位置；线圈通电后，电磁吸力将衔铁吸向铁芯，此时衔铁一方面具有下棱边向左滑动的趋势，同时上棱边顺时针向铁芯面转动，到衔铁刚与铁芯下棱边接触时△＝0，衔铁容易因为铁芯的阻挡作用而出现瞬时的运动停止现象，衔铁下棱边处于机械运动的所谓死点，即二次吸动现象；

图4为衔铁越过死点后完全闭合状态；当衔铁越过死点后会继续吸向铁芯极靴面，此时铁芯极面与轭铁极面闭合，△＝0。

由上述可见，现有技术中的继电器在吸合过程中由于既可以在线圈架上滑动，又可以进行转动，并且转动时没有固定支点，导致很容易出现二次吸动现象从而影响继电器的电寿命，无法满足一些比较苛刻的用户要求。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种能够提高继电器耐久性的电磁继电器衔铁旋转结构。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种电磁继电器衔铁旋转结构，包括线圈架、导磁体和衔铁，所述线圈架包括工形架和位于工形架一侧的基座，所述导磁体包括穿过工形架并延伸至基座上方的铁芯，所述基座包括底座、左侧台和右侧台，所述底座上具有凸筋，所述左侧台和右侧台的内表面均具有轴向导向筋，所述衔铁底部具有能够卡入所述凸筋的凹槽，衔铁侧面具有与轴向导向筋相适应的导向槽，两个轴向导向筋均向下延伸有限位凸台，且所述限位凸台位于轴向导向筋靠近工形架的一侧，所述衔铁位于限位凸台远离工形架的一侧，且所述衔铁的内下棱边抵靠于所述限位凸台远离工形架的接触面。

通过上述技术方案，通过在轴向导向筋上向下延伸限位凸台，为衔铁提供旋转支点，消除了衔铁在线圈架上的直线滑动，将衔铁的运动由直线滑动和旋转运动的合成变成了单一的旋转运动，缩短继电器产品的动作时间，解决了该类继电器的二次吸合现象，保证继电器的电耐久性，提高产品质量。

在上述电磁继电器衔铁旋转结构中，所述导磁体包括呈L型结构的轭铁，所述轭铁半包围于所述工形架，且所述铁芯固定在所述轭铁上以使导磁体呈U型结构，轭铁外端面与铁芯外端面位于同一平面上。

在上述电磁继电器衔铁旋转结构中，所述接触面、铁芯外端面以及轭铁外端面均位于同一平面上。

通过上述技术方案，使衔铁与铁芯外端面和轭铁外端面闭合的时候，同时与接触面也闭合接触，使衔铁在闭合状态下处于与铁芯外端面和轭铁外端面和接触面三面接触的直立状态，使接触面与铁芯外端面和轭铁外端面的接触更加贴合，保证闭合状态下的衔铁具有较高的稳定性；并且由于三者在同一平面上，衔铁在转动的时候内下棱边能够始终抵靠于限位凸台的接触面以保证限位凸台的支点作用。

在上述电磁继电器衔铁旋转结构中，所述铁芯通过铆接或焊接的方式固定在所述轭铁上。

在上述电磁继电器衔铁旋转结构中，所述衔铁由导磁材料制成，且呈平板状结构。

在上述电磁继电器衔铁旋转结构中，所述衔铁上方具有用于连接推送块的卡扣，所述推送块设置在工形架与轭铁的上方，且所述推送块的另一端连接有动簧片，所述工形架远离基座的一侧设置有与动簧片相适应的静簧片。

在上述电磁继电器衔铁旋转结构中，所述基座上还设置有用于将所述衔铁向工形架侧作用的压簧。

在上述电磁继电器衔铁旋转结构中，所述压簧底部具有卡入片，所述凸筋上具有背向工形架的槽孔，所述卡入片卡入至所述槽孔内。

在上述电磁继电器衔铁旋转结构中，所述压簧包括垂直于所述卡入片的垂直片，所述垂直片的两侧分别延伸有向卡入片侧弯折的左压弯和右压弯，所述左压弯和右压弯均相抵于所述衔铁。

通过上述技术方案，压簧的左右弯能够直接作用于衔铁的下半面，压簧对衔铁具有一个上抱下推的作用，能够将衔铁的下棱边推向限位凸台，使内下棱边能够紧贴接触面；在衔铁转动的过程中，由于该压簧的作用，衔铁的内下棱边能够始终紧贴接触面从而使衔铁在转动的过程中以该接触面为支点进行转动从而进一步保证直线滑动的消除。

在上述电磁继电器衔铁旋转结构中，所述左侧台和右侧台上均开设有用于穿设引脚的引脚孔，且所述引脚孔纵向开设在所述左侧台和右侧台上。

通过上述技术方案，从左侧台和右侧台上引出引脚，能够方便用户连接继电器和外部设备。

说明书附图

图1是现有技术继电器的线圈架的结构示意图；

图2是现有技术继电器的衔铁完全打开状态；

图3是现有技术继电器的衔铁在闭合过程中刚与铁芯下端面接触状态；

图4是现有技术继电器的衔铁完全闭合状态；

图5是本实用电磁继电器衔铁旋转结构的结构示意图一；

图6是本发明线圈架的结构示意图；

图7是图6中A部分的放大图；

图8是本发明导磁体的结构示意图；

图9是本发明衔铁结构示意图；

图10是本发明电磁继电器衔铁旋转结构示意图二；

图11是本发明衔铁完全打开状态示意图；

图12是本发明衔铁闭合过程中中间某一状态示意图；

图13是本发明衔铁完全闭合状态示意图；

图14是本发明电磁继电器衔铁旋转结构示意图三；

图15是本发明压簧的结构示意图；

图16是本发明电磁继电器衔铁旋转结构示意图四；

图17是本发明压簧对衔铁作用力的分解图。

附图标记：线圈架1；工形架11；基座12；底座13；左侧台 14；右侧台15；凸筋16；轴向导向筋17；槽孔18；引脚孔19；导磁体2；铁芯21；轭铁22；铁芯外端面23；轭铁外端面24；衔铁3；凹槽31；卡扣32；导向槽33；限位凸台4；接触面41；推送块5；动簧片51；静簧片52；压簧6；卡入片61；垂直片62；左压弯63；右压弯64。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

本实施例公开了一种电磁继电器衔铁旋转结构，主要针对拍合式衔铁转动结构类的继电器提出的改进。具体如图5所示，包括线圈架1、导磁体2和衔铁3，其中如图6和图7所示，线圈架包括工形架11和位于工形架11一侧的基座12，基座12包括底座13、左侧台14和右侧台15，其中底座13上具有凸筋16，左侧台14和右侧台15的内表面均具有轴向导向筋17。本实施例通过增加一固定支点的方式使继电器的衔铁3绕该支点进行旋转，具体结构为：两个轴向导向筋17均向下延伸有限位凸台4，且限位凸台4位于轴向导向筋17靠近工形架11的一侧，衔铁3位于限位凸台4远离工形架11的一侧，且衔铁3的内下棱边抵靠于限位凸台4远离工形架11的侧面，在此称为接触面41。

具体地，如图8所示，导磁体2包括呈L型结构的轭铁22 和穿过工形架11并延伸至基座12上方的铁芯21，轭铁22半包围于工形架11，且铁芯21固定在轭铁上以使导磁体2呈U型结构，轭铁外端面24与铁芯外端面23位于同一平面上。如图9所示，衔铁3底部具有能够卡入所述凸筋16的凹槽31，衔铁3侧面具有与轴向导向筋17相适应的导向槽33。

并且，如图10所示，这里的轭铁外端面24与铁芯外端面23 均为用于与衔铁3闭合的极靴面，并且，接触面41与轭铁外端面 24和铁芯外端面23均处于同一平面，以保证限位凸台4的支点效果。

通过上述限位凸台4的设置限制了衔铁3右端，也就是靠近工形架11一侧的位置，保证了衔铁3不会越过其机械运动死点。具体表现为衔铁3在旋转时，其内下棱边，即图5中衔铁3的右侧下棱边始终与限位凸台4远离工形架11的侧面，即接触面41 相接触，也就是说本实施例的衔铁在工作过程中以接触面41为支点，从而克服现有技术无固定支点旋转的现象。

下面对线圈架1具有限位凸台4时候衔铁3的运动过程进行说明：

图11：衔铁3完全打开状态。此时衔铁3的旋转支点坐标为 (X，h1)，衔铁3与铁芯21面夹角为α1，此时有h1＝t×sinα1， (t为衔铁3厚度)；

图12：衔铁3闭合过程中中间某一状态，此时衔铁3的旋转支点坐标为(X，h2)，衔铁3与铁芯21面夹角为α2，此时有h2＝t ×sinα2(t为衔铁3厚度)，显然α1＞α2，h1＞h2；

图13：衔铁3与轭铁完全闭合状态，此时衔铁3的旋转支点坐标为(X，h2)，衔铁3与铁芯21面夹角为α3＝0，此时有h3＝t ×sinα3(t为衔铁3厚度)，显然α1＞α2＞α3,h1＞h2＞h3＝0。

从以上过程可以看出：

1)水平方向：由于新增了一限位凸台4，将衔铁3内下棱边由原来的水平变化区间从点1(0，A)到点2(X，X)完全限制在了点2，使衔铁3不在左右滑动，避免了衔铁3机械运动死点的出现(A＝1.0～1.2mm)。

2)在竖直方向上，由于h＝t×sinα(该类继电器α≤9.2°， t＝1)，故其变化范围在0～0.16mm范围内，与原结构无差别。

结论：采用限位凸台4限位并作为衔铁3转动支点，有效地限制了衔铁3在基座12上的左右滑动，使衔铁3的运动死点不再出现，可有效地解决该种继电器的二次吸动现象的发生。

本实施例通过在线圈架1上增加了衔铁3转动支点，消除了衔铁3在线圈架1上的直线滑动，将衔铁3的运动由直线滑动和旋转运动的合成变成了单一的旋转运动，缩短了继电器产品的动作时间，解决了该类产品的二次吸合现象，提高了产品质量，保证了继电器产品的电耐久性，或者说电寿命。

此外，如图14所示，继电器外表面还具有一外壳7，衔铁3 上方具有用于连接推送块5的卡扣32，推送块5设置在工形架11 与轭铁，乃至外壳的上方，且推送块5的另一端连接有动簧片51，工形架11远离基座12的一侧设置有与动簧片51相适应的静簧片 52。线圈通电后，衔铁3往铁芯21方向吸合，从而推动推送块5 往相应的方向运动，推送块5又推送静簧片52往外运动与原本与之具有一定距离的动簧片51相接触。

优选地，如图15和图16所示，本实施例的电磁继电器衔铁旋转结构还包括有对衔铁3具有向工形架11侧作用力的压簧6，具体地，压簧6底部具有卡入片61，凸筋16上具有背向工形架 11的槽孔18，卡入片61卡入至所述槽孔18内，通过前述方式将压簧6定位在基座12上。具体地，压簧6包括垂直于卡入片61 的垂直片62，垂直片62的两侧分别延伸有向卡入片61侧弯折的左压弯63和右压弯64，所述左压弯63和右压弯64均相抵于衔铁3。在投入使用时，压簧6的左压弯63和右压弯64直接作用在衔铁3的下面。

如图17所示，整个压簧6通过垂直片62和左右弯对衔铁3 有一个上抱下推的动作，即上抱力F2和将衔铁3根部推向铁芯21的力F1。通过该压簧6能够将衔铁3下边推向弓形架一侧，一方面使衔铁3的支点更是向右移动，另一方面，使衔铁3的内下棱边紧挨接触面42，衔铁在转动过程中会以该接触面42为支点进行转动；当没有限位凸台时，在压簧6的作用下衔铁3会紧挨铁芯21最下面的点，并且，衔铁3在转动过程中，还是没有固定的支点，衔铁3下棱边还是回在基座12上来回滑动，导致还是有可能出现二次吸动现象。所以通过本实施例限位凸台的设置配合压簧的压紧作用能够很好地达到限位效果，在限制衔铁左右滑动的同时不影响衔铁的旋转动作，有效消除二次吸动现象。

优选地，这里的铁芯21通过铆接或焊接的方式固定在轭铁上；衔铁3由导磁材料制成，且呈平板状结构；左侧台14和右侧台15上均开设有用于穿设引脚的引脚孔19，且所述引脚孔19纵向开设在所述左侧台14和右侧台15上。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了线圈架1；工形架11；基座12；底座 13；左侧台14；右侧台15；凸筋16；轴向导向筋17；槽孔18；引脚孔19；导磁体2；铁芯21；轭铁22；铁芯外端面23；轭铁外端面24；衔铁3；凹槽31；卡扣32；导向槽33；限位凸台4；接触面41；推送块5；动簧片51；静簧片52；压簧6；卡入片61；垂直片62；左压弯63；右压弯64等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (8)

1.一种电磁继电器衔铁旋转结构，包括线圈架(1)、导磁体(2)和衔铁(3)，所述线圈架(1)包括工形架(11)和位于工形架(11)一侧的基座(12)，所述导磁体(2)包括穿过工形架(11)并延伸至基座(12)上方的铁芯(21)，所述基座(12)包括底座(13)、左侧台(14)和右侧台(15)，所述底座(13)上具有凸筋(16)，所述左侧台(14)和右侧台(15)的内表面均具有轴向导向筋(17)，所述衔铁(3)底部具有能够卡入所述凸筋(16)的凹槽(31)，衔铁(3)侧面具有与轴向导向筋(17)相适应的导向槽(33)，其特征在于，两个轴向导向筋(17)均向下延伸有限位凸台(4)，且所述限位凸台(4)位于轴向导向筋(17)靠近工形架(11)的一侧，所述衔铁(3)位于限位凸台(4)远离工形架(11)的一侧，且所述衔铁(3)的内下棱边抵靠于所述限位凸台(4)远离工形架(11)的接触面(41)；所述导磁体(2)包括呈L型结构的轭铁(22)，所述轭铁(22)半包围于所述工形架(11)，且所述铁芯(21)固定在所述轭铁(22)上以使导磁体(2)呈U型结构，轭铁外端面(24)与铁芯外端面(23)位于同一平面上；所述接触面(41)、铁芯外端面(23)以及轭铁外端面(24)均位于同一平面上。

2.根据权利要求1所述的一种电磁继电器衔铁旋转结构，其特征在于，所述铁芯(21)通过铆接或焊接的方式固定在所述轭铁(22)上。

3.根据权利要求1所述的一种电磁继电器衔铁旋转结构，其特征在于，所述衔铁(3)由导磁材料制成，且呈平板状结构。

4.根据权利要求1所述的一种电磁继电器衔铁旋转结构，其特征在于，所述衔铁(3)上方具有用于连接推送块(5)的卡扣(32)，所述推送块(5)设置在工形架(11)与轭铁(22)的上方，且所述推送块(5)的另一端连接有动簧片(51)，所述工形架(11)远离基座(12)的一侧设置有与动簧片(51)相适应的静簧片(52)。

5.根据权利要求1所述的一种电磁继电器衔铁旋转结构，其特征在于，所述基座(12)上还设置有用于将所述衔铁(3)向工形架(11)侧作用的压簧(6)。

6.根据权利要求5所述的一种电磁继电器衔铁旋转结构，其特征在于，所述压簧(6)底部具有卡入片(61)，所述凸筋(16)上具有背向工形架(11)的槽孔(18)，所述卡入片(61)卡入至所述槽孔(18)内。

7.根据权利要求6所述的一种电磁继电器衔铁旋转结构，其特征在于，所述压簧(6)包括垂直于所述卡入片(61)的垂直片(62)，所述垂直片(62)的两侧分别延伸有向卡入片(61)侧弯折的左压弯(63)和右压弯(64)，所述左压弯(63)和右压弯(64)均相抵于所述衔铁(3)。

8.根据权利要求1所述的一种电磁继电器衔铁旋转结构，其特征在于，所述左侧台(14)和右侧台(15)上均开设有用于穿设引脚的引脚孔(19)，且所述引脚孔(19)纵向开设在所述左侧台(14)和右侧台(15)上。